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Brasileiros buscam novas formas de criar diamantes

Publicado em 22 dezembro 2011

São Paulo-  Melhor amigo das mulheres – como imortalizado na célebre canção de Marilyn Monroe  –, os diamantes são formados em camadas profundas do planeta, em ambientes de alta pressão e temperatura elevada.

Mas para uso industrial, os escolhido são os diamantes artificiais. Mais acessíveis, eles são desenvolvidos a partir de pesquisas em laboratório e têm muitas aplicações, de ferramentas de corte a perfuração de rochas para extração de petróleo no pré-sal.

Investigar potenciais de aplicação e avançar no conhecimento básico sobre diamantes produzidos artificialmente – além de outro derivado de carbono, os nanotubos – são os objetivos principais do Projeto Temático “Novos materiais, estudos e aplicações inovadoras em diamante-CVD, diamond-like-carbon (DLC) e carbono nanoestruturado obtidos por deposição química a partir da fase vapor”, apoiado pela FAPESP.

Coordenado por Evaldo José Corat, pesquisador do Laboratório Associado de Sensores e Materiais do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), o projeto envolve três áreas diferentes, mas com um ponto em comum: são materiais de carbono produzidos por meio de técnicas de deposição química a partir da fase de vapor.

Trata-se de um processo conhecido internacionalmente pela sigla CVD, de Chemical Vapor Deposition. O processo envolve a ativação de um gás, o que pode ser feito ao se alterar a temperatura, fazer um plasma ou, no caso de diamante, pelo uso de filamento aquecido.

A partir de reação desse gás reativo é feita a deposição de materiais sobre superfícies, processo conhecido como “crescimento” e usado para produzir o diamante CVD (sigla que o distingue do diamante usado para as jóias), o DLC (diamond-like carbon) e os nanotubos de carbono.

O CVD é conhecido dos pesquisadores desde os anos 1950. No caso dos estudos do Inpe, ele é crescido a partir de uma mistura de gases que contém uma pequena concentração de metano. A mistura é colocada em reatores de filamento quente – o equipamento usado para a pesquisa usa filamentos de tungstênio –, com temperaturas acima de 2.300 ºC. A partir da ativação desse gás, é feito o depósito desse diamante em um substrato, formando o filme de diamante.

Apesar de a descrição ser simples, produzir diamante em laboratório requer tempo. “A taxa de crescimento é de 2 a 4 mícrons por hora. Podemos crescer diamantes bem finos até relativamente espessos”, disse Corat.